(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収納する着脱可能な現像ユニット内で回転軸を中心に回転し、現像剤の抵抗により撓む可撓性を有する前記回転軸に設置された第一の回転部材と、
前記現像ユニット内で前記回転軸を中心に回転し、前記第一の回転部材よりも前記回転軸から先端までの長さが長く、前記第一の回転部材よりも大きな可撓性を有し、前記第一の回転部材と所定の角度を有して前記回転軸に設置された第二の回転部材と、
前記回転軸に垂直な現像ユニット内壁に設置され、前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材によって押された圧力を検知する圧力検知手段と、
前記第一の回転部材により前記圧力検知手段に圧力が付加され始めた時間から前記第二の回転部材により前記圧力検知手段に圧力が付加され始めた時間までの時間差を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測された時間差を基に前記現像ユニット内の現像剤の量を検知する検知手段と、
を有し、
前記検知手段は、前記計測手段で計測された時間差が第一の時間である場合に、前記現像ユニット内の現像剤の量を第一の量であると検知し、前記計測手段で計測された時間差が前記第一の時間よりも短い第二の時間である場合に、前記現像ユニット内の現像剤の量を前記第一の量よりも少ない第二の量であると検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置の内部の温度を検知するための温度検知手段を備え、
前記温度検知手段と前記圧力検知手段が並列に接続され、
前記温度検知手段が、前記第一の回転部材と前記第二の回転部材が前記圧力検知手段に圧力を付加していない状態で、前記画像形成装置の内部の温度を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記計測手段は、
前記第一の回転部材により前記圧力検知手段に圧力が付加された時間と前記第二の回転部材により前記圧力検知手段に圧力が付加された時間に基づいて、
前記圧力検知手段に、前記第一の回転部材と前記第二の回転部材のいずれの回転部材が圧力を及ぼしているのかを判断することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記圧力検知手段は、圧力に応じて抵抗が変化する感圧素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記圧力検知手段は、圧力に応じて出力がオン／オフするスイッチ素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
現像剤を収納する着脱可能な現像ユニット内で回転軸を中心に回転し、現像剤の抵抗により撓む可撓性を有する前記回転軸に設置された第一の回転部材と、
前記現像ユニット内で前記回転軸を中心に回転し、前記第一の回転部材よりも大きな可撓性を有し、前記第一の回転部材と所定の角度を有して前記回転軸に設置された第二の回転部材と、
前記回転軸に垂直な現像ユニット内壁に設置され、前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材によって押された圧力を検知する圧力検知手段と、
前記第一の回転部材により付加された前記圧力検知手段が検知する圧力と前記第二の回転部材により付加された前記圧力検知手段が検知する圧力の差を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測された前記圧力の差を基に前記現像ユニット内の現像剤の量を検知する検知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記現像ユニット内の現像剤の量が所定量以下の場合に、前記圧力検知手段の感度を切り替える切替え手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第二の回転部材の前記回転軸から先端までの長さは、前記第一の回転部材の前記回転軸から先端までの長さより長いことを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置における現像剤であるトナーの残量検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、現像ユニット内のトナーの量を検知する装置には、透磁率センサを用いたものがある。透磁率センサを用いた現像剤の量を検知する装置の一例として、例えば特許文献１がある。特許文献１では、トナーの攪拌で回転方向後側に変形する可撓性のある第１の攪拌羽根と、第１の攪拌羽根の回転方向後側に配置された剛性のある第２の攪拌羽根と、現像ユニットの底部外側に配置された透磁率センサを用いたトナー量検知装置が開示されている。この装置は、それぞれの攪拌羽根に設置されている金属材料の回転動作の状態を現像ユニットの底部外側に配置された透磁率センサで検知している。また、この装置は現像ユニット内のトナー量が多い場合は、第１の攪拌羽根と第２の攪拌羽根が一体的に回転動作を行い、現像ユニット内のトナー量が少ない場合は、第１の攪拌羽根と第２の攪拌羽根が変形せずに分離して回転動作を行うように構成されている。このとき、透磁率センサを用いて検知すると、回転軸の１回転あたりの透磁率の変化は、現像ユニット内のトナーの量が多い場合は１回、現像ユニット内のトナーの量が少ない場合は２回検知する。トナー量検知装置は、この検知回数の変化に基づいて、現像ユニット内のトナー量の検知を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３２０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１では以下のような課題を含んでいる。トナーの量が多い場合、第１と第２の攪拌羽根が一体的に回転動作を行うため、透磁率センサで検知される信号は、回転軸の１回転当たり１回の透磁率の変化となる。一方、トナーの量が少ない場合、第１の攪拌羽根はほとんど変形せず、第１と第２の攪拌羽根は一体的に回転動作を行うことがない。このとき、透磁率センサで検知される信号は、回転軸の１回転あたり２回の透磁率の変化となる。このとき、透磁率センサが検知した磁界変化の回数（１回又は２回）によって、トナーの量の多少、又は有無の択一的な検知を行っている。このため、トナーの量の変化を逐次検知することは困難である。
【０００５】
本発明はこのような状況のもとでなされたもので、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。
【０００７】
（１）現像剤を収納する着脱可能な現像ユニット内で回転軸を中心に回転し、現像剤の抵抗により撓む可撓性を有する前記回転軸に設置された第一の回転部材と、前記現像ユニット内で前記回転軸を中心に回転し、前記第一の回転部材よりも前記回転軸から先端までの長さが長く、前記第一の回転部材よりも大きな可撓性を有し、前記第一の回転部材と所定の角度を有して前記回転軸に設置された第二の回転部材と、前記回転軸に垂直な現像ユニット内壁に設置され、前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材によって押された圧力を検知する圧力検知手段と、前記第一の回転部材により前記圧力検知手段に圧力が付加され始めた時間から前記第二の回転部材により前記圧力検知手段に圧力が付加され始めた時間までの時間差を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された時間差を基に前記現像ユニット内の現像剤の量を検知する検知手段と、を有し、前記検知手段は、前記計測手段で計測された時間差が第一の時間である場合に、前記現像ユニット内の現像剤の量を第一の量であると検知し、前記計測手段で計測された時間差が前記第一の時間よりも短い第二の時間である場合に、前記現像ユニット内の現像剤の量を前記第一の量よりも少ない第二の量であると検知することを特徴とする画像形成装置。
（２）現像剤を収納する着脱可能な現像ユニット内で回転軸を中心に回転し、現像剤の抵抗により撓む可撓性を有する前記回転軸に設置された第一の回転部材と、前記現像ユニット内で前記回転軸を中心に回転し、前記第一の回転部材よりも大きな可撓性を有し、前記第一の回転部材と所定の角度を有して前記回転軸に設置された第二の回転部材と、前記回転軸に垂直な現像ユニット内壁に設置され、前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材によって押された圧力を検知する圧力検知手段と、前記第一の回転部材により付加された前記圧力検知手段が検知する圧力と前記第二の回転部材により付加された前記圧力検知手段が検知する圧力の差を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された圧力の差を基に前記現像ユニット内の現像剤の量を検知する検知手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のカラーレーザプリンタの構成図、及び感圧抵抗センサの断面図
【図２】実施例１のプロセスカートリッジの透視図、現像ユニットの断面図、トナー残量検知の回路図
【図３】実施例１のトナー残量の特性グラフ及び波形、テーブルＴ
【図４】実施例１のトナー残量検知のフローチャート
【図５】実施例２のトナー残量の特性グラフ及び波形、テーブルＮ
【図６】実施例２のトナー残量検知のフローチャート
【図７】実施例２の分圧抵抗値を切り替えるトナー残量検知の回路図
【図８】実施例３、４の現像ユニットの断面図
【図９】実施例５のトナー残量検知の回路図
【図１０】実施例５のトナー残量の特性グラフ及び波形、テーブルＱ
【図１１】実施例５のトナー残量検知のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。尚、以下の実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【実施例１】
【００１１】
［画像形成装置の構成］
図１（ａ）は本実施例の画像形成装置の構成を有するカラーレーザプリンタの概略図である。図１（ａ）に示すカラーレーザプリンタ（以下、本体と称す）は、本体１０１に対して着脱可能なプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、同一構造であるものの、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤（以下、トナーという）による画像を形成する点で相違している。以下、特定の色の説明をする場合を除きＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略する。プロセスカートリッジ５は、現像ユニットと画像形成ユニットと廃トナーユニットの３つの構成で成り立っている。現像ユニットは、現像ローラ３、トナー補給ローラ１２、トナー容器２３、基準マイラ３０、攪拌マイラ３４を有している。更に、トナー残量センサとして機能する感圧抵抗センサ３０１を有している。また、画像形成ユニットは、像担持体である感光ドラム１、帯電ローラ２を有している。更に、廃トナーユニットは、クリーニングブレード４、廃トナー回収容器２４を有している。
【００１２】
プロセスカートリッジ５の下方にはレーザユニット７が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１に対して行う。感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の負極性の電位に帯電された後、レーザユニット７によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ３によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が形成される。中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０から構成されている。また、各感光ドラム１に対向して、中間転写ベルト８の内側に一次転写ローラ６が配設されており、バイアス印加手段（不図示）により転写バイアスが一次転写ローラ６に印加される。
【００１３】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、各感光ドラム１の矢印方向に回転し、中間転写ベルト８が矢印Ａ方向に回転する。更にバイアス印加手段（不図示）により一次転写ローラ６に正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ローラ１１まで搬送される。給搬送装置は、転写材Ｐを収納する給紙カセット１３内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ対１５とを有している。そして、給搬送装置から搬送された転写材Ｐはレジストローラ対１６によって二次転写ローラ１１に搬送される。
【００１４】
中間転写ベルト８から転写材Ｐへのトナー像の転写は、二次転写ローラ１１に正極性のバイアスを印加することにより、中間転写ベルト８上の４色のトナー像が搬送された転写材Ｐに二次転写される。トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Ｐは排紙ローラ対２０によって排紙される。
【００１５】
一方、トナー像転写後に、感光ドラム１表面に残ったトナーは、クリーニングブレード４によって除去され、除去されたトナーは廃トナー回収容器２４へと回収される。また、転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト８上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニングブレード２１によって除去され、除去されたトナーは廃トナー回収容器２２へと回収される。
【００１６】
また、図１（ａ）における制御基板８０には本体の制御を行うための電気回路が搭載されている。制御基板８０には１チップマイクロコンピュータ（以後ＣＰＵと記す）４０、及びテーブルのデータ等が記憶されるＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部が搭載されている。ＣＰＵ４０は、転写材Ｐの搬送に関る駆動源（不図示）やプロセスカートリッジ５の駆動源（不図示）の制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御など、本体の動作を一括して制御する。ビデオコントローラ４２は、画像データに基づいてレーザユニット内のレーザの発光を制御する。このビデオコントローラ４２は、不図示のコントロールパネルを介して、ユーザとのインターフェイスも行う。このコントロールパネルには、各色のトナー残量が棒グラフ状に表示される。
【００１７】
［感圧抵抗センサの構成］
トナー残量センサとして機能する感圧素子である感圧抵抗センサ３０１（圧力検知手段）について説明する。本実施例の感圧抵抗センサ３０１は、２層の配線パターンを有し、各層の間の周囲にスペーサを用いて、隙間（ギャップ）を形成している。検知面の上面が押されると、上面の配線パターン面が変形し、下面の配線パターンと接触する構成を有する。この押圧力に対応する接触面積に応じて、抵抗値が変動する。本実施例ではＩＥＥ社の感圧抵抗センサ（ＣＰ１６４２）を用いる。図１（ｂ）〜図１（ｄ）は、感圧抵抗センサ３０１の断面図である。シートＡ３０５及びシートＢ３０６は、シート状の部材である。スペーサ３０７は、シートＡ３０５とシートＢ３０６との間の周囲に隙間を形成する。導電性インク３０８は、シートＡ３０５の下面にある。また、シートＢ３０６上に電極パターン３０９が形成されている。シートＡ３０５の上面が検知面であって、この検知面が押されるとシートＡ３０５の上面が変形し下の電極パターン３０９と接触する。
【００１８】
図１（ｂ）は、感圧抵抗センサ３０１の検知面に圧力が付加されていない状態を示す。中央の２箇所の電極パターン３０９は、導電性インク３０８と接触していない。図１（ｃ）は、感圧抵抗センサ３０１の検知面に小さい圧力が付加されている状態を示す。中央の２箇所の電極パターン３０９は導電性インク３０８と接触している。また図１（ｄ）は、感圧抵抗センサ３０１の検知面に大きい圧力が付加されている状態を示す。４箇所の電極パターン３０９が導電性インク３０８と接触している。更に電極パターン３０９の長手方向（図の紙面に垂直な方向）にも接触面積が増える。このような構成の感圧抵抗センサ３０１では、圧力の大きさと抵抗値が反比例の特性を示す。また、感圧抵抗センサ３０１は、検知部と電線が一体構成となっている。この感圧抵抗センサ３０１が、トナー容器２３の内部にシートＡ３０５がトナー容器の内部側に露出するように接着固定される。一方で電線は、現像ユニットの外部に出ており、取り出し口は密封されている。そして、不図示の２つの電極で本体１０１と接続している。この電極は、プロセスカートリッジ５を本体１０１へ装着した際に接触する。
【００１９】
図２（ａ）は、プロセスカートリッジ５の透視図である。図２（ａ）で示しているプロセスカートリッジ５のトナー容器２３内では、以下の構成を有する。可撓性の小さいマイラから成る基準マイラ３０は、一端がトナー容器２３内の回転軸に接続されており、矢印Ｂ方向に１秒間に約１周（約１周／ｓｅｃ）の回転速度で回転軸を中心に回転する。基準マイラ３０の周方向の先端付近において、容器内の回転軸に垂直なトナー容器２３の端部壁面を押し当てるための、可撓性を有する基準押し当て部位３００が備えられている。基準マイラ３０と基準押し当て部位３００は第一の回転部材を構成する。基準マイラ３０の長手方向の長さは、トナー２８を攪拌する機能を基準マイラ３０に持たせるのであれば回転軸と同程度の長さにする必要がある。また、騒音等を問題にするのであれば短くする必要がある。基準マイラ３０の半径方向の長さは、先端がトナー容器２３の底面に接する程の長さは必要ではない。
【００２０】
また、トナー容器２３内のトナー（不図示）を攪拌するための攪拌マイラ３４が備えられている。ここで攪拌マイラ３４の厚さは１５０μｍであり可撓性を有する。攪拌マイラ３４は、トナー容器２３内の回転軸に基準マイラ３０とは１８０度位相をずらして設置されており、基準マイラ３０と同様に矢印Ｂ方向に約１周／ｓｅｃの回転速度で回転する。また、攪拌マイラ３４は、攪拌マイラ３４の周方向の先端付近において、容器内の回転軸に垂直なトナー容器２３の端部壁面を押し当てるための、攪拌押し当て部位３４１を有している。ここでは攪拌押し当て部位３４１は、攪拌マイラ３４と一体の構成であり攪拌マイラ３４と同様の可撓性を有しているが、可撓性を有すればよく別の部材を攪拌マイラ３４に取り付けても良い。攪拌マイラ３４と攪拌押し当て部位３４１は第二の回転部材を構成する。攪拌マイラ３４の長手方向の長さは、トナー２８を攪拌するため回転軸と同程度の長さにする必要がある。攪拌マイラ３４の半径方向の長さは、トナー２８が少量の状態でも攪拌する必要があるため先端がトナー容器２３の底面に接して撓む程度の長さが必要である。感圧抵抗センサ３０１は、回転軸に垂直な現像ユニット内壁（トナー容器２３の内壁）にあり、回転軸の下側において、基準押し当て部位３００又は攪拌押し当て部位３４１によって押された圧力の検知を行う。
【００２１】
図２（ｂ）、図２（ｃ）は図２（ａ）に示すプロセスカートリッジ５内の現像ユニットの断面図であり、図２（ｂ）はトナー残量が比較的多い場合を示し、図２（ｃ）はトナー残量が比較的少ない場合を示す。回転している基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１に到達すると、基準押し当て部位３００は感圧抵抗センサ３０１に圧力を与える。同様に、回転している攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１に到達すると、攪拌押し当て部位３４１は感圧抵抗センサ３０１に圧力を与える。そして、攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１を離れて、基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１に到達するまでの間は、基準押し当て部位３００と攪拌押し当て部位３４１は共に感圧抵抗センサ３０１に圧力を付加しない。同様に、基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１を離れて、攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１に到達するまでの間は、基準押し当て部位３００と攪拌押し当て部位３４１は共に感圧抵抗センサ３０１に圧力を付加しない。
【００２２】
図２（ｂ）に示すように、比較的トナー残量が多い場合は、攪拌マイラ３４はトナー２８によって大きく反るため、回転方向の後ろ側へ大きく変形する。一方、基準マイラ３０の可撓性は小さいためトナーによる反りは小さく、回転方向の後ろ側へ大きくは変形しない。従って、基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間から攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達するまでの時間差は長い。一方、トナー残量が少ない場合は図２（ｃ）に示すように、攪拌マイラ３４の反り量はトナー残量が多い図２（ｂ）と比較すると少なくなる。よって、基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間から攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間までの時間差は短くなる。感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間とは、基準押し当て部位３００と攪拌押し当て部位３４１それぞれが感圧抵抗センサ３０１に一定以上の圧力を及ぼし始める時間である。この原理を使って、トナー残量を検知する。図２（ｄ）は、トナー残量検知の回路図である。ＤＣ３．３Ｖの電源電圧を感圧抵抗センサ３０１と分圧抵抗３７で分圧した電圧をＣＰＵ４０のＡ／Ｄポートに入力している。
【００２３】
［トナー残量検知の検知特性］
次に、図３を用いて本実施例におけるトナー残量検知の検知特性を説明する。図３（ａ）は、トナー残量（％）と基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間から攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間までのセンサオン時間差（ｍｓｅｃ）の関係を示す特性グラフである。図３（ｂ）は、トナー残量が４０％のときのＡ／Ｄポート入力電圧（Ｖ）と時間（ｍｓｅｃ）の関係を示すグラフである。基準押し当て部位３００は約３２０ｍｓｅｃ間、感圧抵抗センサ３０１をオンする。続いて、攪拌押し当て部位３４１は、約１２０ｍｓｅｃ間、感圧抵抗センサ３０１をオンする。一方、基準押し当て部位３００又は攪拌押し当て部位３４１が、感圧抵抗センサ３０１の領域にない状態では感圧抵抗センサ３０１はオフである。基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間から攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間までの時間差は５４４ｍｓｅｃである。図３（ｃ）は、センサオン時間差（ｍｓｅｃ）とトナー残量（％）の関係を示したテーブルＴである。このテーブルＴのデータは制御基板８０の記憶部に記憶されている。テーブルＴにないトナー残量は、既知のトナー残量の線形補間によって求められる。ここで、算出された時間は、本実施例における値であるため、条件が変われば算出される時間も変わる。トナー残量（％）を算出するテーブルの数値も同様である。
【００２４】
［トナー残量検知のフローチャート］
続いて、本実施例におけるトナー残量を検知する手順を図４のフローチャートを用いて説明する。以降の実施例におけるフローチャートも同様に、これらのフローの処理はＣＰＵ４０により行われる。しかしながら、これに限定されず、例えば特性用途向けの集積回路（ＡＳＩＣ）が画像形成装置に実装されている場合には、それにいずれかのステップの機能を持たせても良い。
【００２５】
ステップ（以下、Ｓとする）１０１では、ＣＰＵ４０は基準マイラ３０、攪拌マイラ３４の回転を開始させる。次に、Ｓ１０２からＳ１０８では、ＣＰＵ４０は２つの押し当て部位のうち基準押し当て部位３００を検知する。これはトナー残量を判断するテーブルＴが、基準押し当て部位３００を検知した時間から攪拌押し当て部位３４１を検知した時間までの時間差に基づいているためである。ＣＰＵ４０は、１つ目の立ち下り閾値以下の電圧の検知時間から１つ目の立ち上がり閾値以下の電圧の検知時間までの時間差と、２つ目の立ち下がり閾値以下の電圧の検知時間から２つ目の立ち上がり閾値以下の電圧の検知時間までの時間差を比較する。本実施例では、時間差が長い方が、基準押し当て部位３００が到達した時間から基準押し当て部位３００が離間するまでの時間差にあたる。ＣＰＵ４０は、タイマを用いて、立ち下がり閾値以下の電圧の検知時間と立ち上がり閾値以下の電圧の検知時間の時間差を計測し、計測した時間差が所望の時間であるか比較することで、基準押し当て部位３００を検知することができる。
【００２６】
Ｓ１０２では、ＣＰＵ４０はタイマをリセットして、図２（ｄ）で示した回路を用いて、Ａ／Ｄポートの入力電圧のモニタを開始する。Ｓ１０３では、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポート入力電圧値が２．０Ｖ以下であるかを判断する。基準押し当て部位３００又は攪拌押し当て部位３４１のいずれかが感圧抵抗センサ３０１の検知面に圧力を及ぼし始めるタイミングを検知するためである。本実施例では、モニタしている電圧の信号波形の立ち下がり閾値を２．０Ｖとしている。Ａ／Ｄポート入力電圧値が２．０Ｖ以下であれば、ＣＰＵ４０はＳ１０４で基準押し当て部位３００又は攪拌押し当て部位３４１のいずれかが感圧抵抗センサ３０１に到達したと検知し、タイマをスタートする。Ａ／Ｄポート入力電圧値が２．０Ｖより大きい場合は、Ｓ１０３の処理を繰り返す。次に、Ｓ１０５において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポート入力電圧値が２．３Ｖ以上であるかを判断する。ここで立ち下がりの閾値を２．０Ｖとして、立ち上がりの閾値を２．３Ｖとした理由は、ヒステリシスを持たせノイズによる誤動作を防止するためである。
【００２７】
ＣＰＵ４０は、Ｓ１０５においてＡ／Ｄポート入力電圧値が２．３Ｖ以上と判断した場合には、Ｓ１０７においてタイマの値が３００ｍｓｅｃ以上４００ｍｓｅｃ以下であるかの判断を行う。尚、Ａ／Ｄポート入力電圧値が２．３Ｖ以上でない場合には、ＣＰＵ４０はＳ１０６においてタイマのスタート後３ｓｅｃ以上経過したか否かを判断する。タイマのスタート後３ｓｅｃ以上経過していない場合は、Ｓ１０５の処理を繰り返す。また、Ｓ１０６においてタイマのスタート後３ｓｅｃ以上経過した場合には、ＣＰＵ４０はＳ１１５においてセンサ異常と判断してビデオコントローラ４２へ報知する。Ｓ１０７においてタイマの値が３００ｍｓｅｃ以上４００ｍｓｅｃ以下である場合には、ＣＰＵ４０はＳ１０８において基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１を離間したことを検知する。基準押し当て部位３００がトナー容器２３内で３６０度、一回転するうち感圧抵抗センサ３０１に圧力を及ぼす範囲は本実施例では約１２０度であり、約３３０ｍｓｅｃとなる。一方、攪拌押し当て部位３４１は基準押し当て部位３００よりも可撓性が大きいため、攪拌押し当て部位３４１と感圧抵抗センサ３０１間にトナーが介在する場合は、感圧抵抗センサ３０１には圧力を及ぼさない。よって、攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１に圧力を及ぼす時間は３００ｍｓｅｃよりも小さくなり、本実施例では約１２０ｍｓｅｃである。Ｓ１０７において、ＣＰＵ４０がタイマの値が上記範囲内であると判断した場合には、ＣＰＵ４０はＳ１０８において基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１を離間したと判断する。タイマの値が上記範囲外であれば、ＣＰＵ４０は攪拌押し当て部位３４１を検知したのであり基準押し当て部位３００を検知できなかったと判断する。その後、Ｓ１０２に戻り、ＣＰＵ４０はタイマをリセットし、Ａ／Ｄポートの入力電圧値のモニタを再度開始する。
【００２８】
Ｓ１０９では、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートの入力電圧値が２．０Ｖ以下か否かの判断を行う。これは、攪乱押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１に到達したか否かを判断するためである。Ｓ１０９においてＡ／Ｄポートの入力電圧値が２．０Ｖ以下とならず、Ｓ１１０においてタイマスタート後３ｓｅｃ以上経過している場合は、ＣＰＵ４０は、Ｓ１１５においてセンサ異常と判断しビデオコントローラ４２に報知する。Ｓ１０９において、Ａ／Ｄポートの入力電圧値が２．０Ｖ以下とならずＳ１１０でタイマスタート後３ｓｅｃ以上経過していない場合は、ＣＰＵ４０はＳ１０９の処理を繰り返す。Ｓ１０９においてＡ／Ｄポートの入力電圧値が２．０Ｖ以下となった場合には、Ｓ１１１でＣＰＵ４０は攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１に到達したと検知し、タイマを停止する。Ｓ１１２では、ＣＰＵ４０はタイマの値を読み込む。Ｓ１１３では、ＣＰＵ４０はタイマの値と記憶部に記憶されたテーブルＴの値とを照合して、トナー残量を検知する。Ｓ１１４では、ＣＰＵ４０は検知したトナー残量をビデオコントローラ４２へ報知する。
【００２９】
本実施例は、トナー残量の検知シーケンスにおいて基準マイラ３０と攪拌マイラ３４を回転させることとしたが、画像形成動作中においても基準マイラ３０と攪拌マイラ３４が回転していれば、トナー残量を検知することができる。また、トナー残量を検知する前に、数回回転させて、基準マイラ３０と攪拌マイラ３４の回転状態が安定した状態でトナー残量検知を開始してもよい。更に、１回の測定結果を基にトナー残量を算出したものの、複数回測定し、その平均値からトナー残量を検知することでよりトナー残量検知の精度を向上させることができる。ここで定義した立ち下がり閾値や立ち上がり閾値、タイマの値は、本構成における１つの例である。それぞれの値は、基準押し当て部位３００、攪拌押し当て部位３４１の配置や基準マイラ３０、攪拌マイラ３４の回転速度、回路定数、感圧抵抗センサ３０１の出力などを総合的に考慮して決められるため、これらに限定されるものではない。
【００３０】
このように、基準押し当て部位３００及び攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１の検知面に到達する時間までの時間差に基づいてトナー残量を検知することで、トナーの満載状態から空になるまで逐次トナー残量の検知ができる。また、感圧抵抗センサ３０１を用いることで、検知回路を簡素化することができると共に、反応速度が速いため、検知時間の短縮化を図ることができる。更に、検知マイラの反りは、高速で回転していてもトナー残量に応じて安定しているため、画像形成動作と同時に行うことが可能である。
【００３１】
尚、本実施例によれば、ＣＰＵ４０のＡ／Ｄポートの入力電圧を検知した。しかしながら、コンパレータ等で電圧検知回路を構成することでデジタル化して、デジタルポートで時間を検知しても良い。また、圧力を及ぼし始めたタイミングが検知できれば良いので、感圧抵抗センサの代わりにシートスイッチ（メンブレンスイッチ）（実施例５で説明）や汎用の圧力センサを使用しても良い。更に、トナーを攪拌するための機能を検知マイラに持たせても良い。これにより、現像ユニット内の構成を簡略することができる。また、攪拌マイラ３４を基準マイラ３０から１８０度位相をずらして設置した例を示したが、基準押し当て部位３００と攪拌押し当て部位３４１が重ならずに、それぞれの時間の差が検知できるように配置すれば１８０度の角度でない他の角度であってもよい。
【００３２】
本実施例によれば、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することができる。
【実施例２】
【００３３】
実施例１では、感圧抵抗センサ３０１が圧力を検知している時間差でトナー残量を検知した。本実施例では、感圧抵抗センサ３０１が検知する圧力に対応した抵抗値の変化に基づくＡ／Ｄポート入力電圧差（出力レベルの差）を検知して、トナー残量を検知する。尚、実施例１で説明した図１、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の構成及び、図２（ｄ）の回路図は、本実施例においても適用されるものとする。また、実施例１と同一の構成は、同一の記号を付して詳しい説明は省略する。次に、図５を用いて本実施例におけるトナー残量検知の検知特性を説明する。
【００３４】
［トナー残量検知の検知特性］
図５（ａ）は、ＣＰＵ４０のＡ／Ｄポートに入力される基準押し当て部位３００と攪拌押し当て部位３４１それぞれに基づく電圧の電圧差（Ａ／Ｄポート入力電圧差（Ｖ））とトナー残量（％）との関係を示した特性グラフである。図５（ｂ）は、トナー残量が、４０％のときのＡ／Ｄポート入力電圧（Ｖ）と時間（ｍｓｅｃ）の関係を示した波形データのグラフである。基準押し当て部位３００によって、感圧抵抗センサ３０１がオンしている間のＡ／Ｄポート入力電圧は、０．２Ｖである。一方、攪拌押し当て部位３４１によって、感圧抵抗センサ３０１がオンしている間のＡ／Ｄポート入力電圧は、１．０５Ｖであり電圧差は０．８５Ｖとなる。図５（ｃ）は、Ａ／Ｄポート入力電圧差（Ｖ）とトナー残量（％）の関係を示したテーブルＮであり、制御基板８０の記憶部に記憶されている。テーブル数値間のトナー残量は、既知のトナー残量の線形補間で求める。ここで、算出された電圧差の値は、本実施例における値であるため、条件が変われば算出される電圧値も変わる。トナー残量を判断するテーブルＮの数値も同様である。
【００３５】
攪拌押し当て部位３４１によるＡ／Ｄポート入力電圧のみでトナー残量を判断するのではなく、基準押し当て部位３００によるＡ／Ｄポート入力電圧との電圧差からトナー残量を判断することで、感圧抵抗センサ３０１の抵抗のばらつきの影響を低減できる。よって、より高精度なトナー残量検知が可能となる。本実施例では感圧抵抗センサ３０１と分圧抵抗３７との分圧によって入力される電圧が、トナー残量が１００％から０％までの全てにおいて、飽和することなく得られるように分圧抵抗３７の抵抗値を選択している。尚、トナー残量の検知精度を上げるために、トナー残量に対する電圧の変化が更に大きくなるように分圧抵抗３７の抵抗値を選択してもよい。その場合、入力される電圧が飽和しないようにトナー残量に応じて分圧抵抗を切り替えるとよい。
【００３６】
［トナー残量検知のフローチャート］
続いて、本実施例におけるトナー残量検知の流れを図６のフローチャートを用いて説明する。本実施例のトナー残量検知のフローチャートは、実施例１のフローチャートと共通するステップが多いので、異なるステップのみを以下に述べる。尚、実施例１の図４のＳ１０１〜Ｓ１０３は本実施例の図６のＳ２０１〜Ｓ２０３に対応し、Ｓ１０５〜Ｓ１０９はＳ２０６〜Ｓ２１０に対応し、Ｓ１１５はＳ２２０と同一であるので説明を省略する。
【００３７】
Ｓ２０３において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポート入力電圧値が２．０Ｖ以下と判断した場合は、基準押し当て部位３００又は攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１に到達したと検知し、タイマをスタートすると共に電圧値のモニタを開始する。実施例１ではこの電圧値のモニタは行わなかった。Ｓ２０５において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートの入力電圧値を複数回測定し、平均値Ａを算出する。この場合、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートでモニタをしている電圧値において、Ａ／Ｄポートの測定間隔における変化量が０．３Ｖ以下となる状態の値を有効とし、この状態における電圧値の平均値Ａを算出する。
尚、Ｓ２０８において、ＣＰＵ４０がタイマの値が３００ｍｓｅｃ以上４００ｍｓｅｃ以下の範囲に入らないと判断した場合は、Ｓ２０２に戻りＳ２０４、Ｓ２０５で再度平均値Ａを算出する。
【００３８】
Ｓ２１０において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートの入力電圧値が２．０Ｖ以下と判断した場合には、攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１に到達したと判断し、攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１を押した場合の電圧値のモニタを開始する。Ｓ２１３において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートの入力電圧値を複数回測定し、平均値Ｂを算出する。この場合ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートでモニタをしている電圧値において、Ａ／Ｄポートの測定間隔における変化量が０．３Ｖ以下となる状態の値を有効とし、この状態における電圧値の平均値Ｂを算出する。次に、Ｓ２１４においてＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートの入力電圧値が２．３Ｖ以上か否かを判断する。攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１を離れたことを判断するためである。尚、この判断は実施例１では行わなかった。Ａ／Ｄポートの入力電圧値が２．３Ｖ以上でない場合には、Ｓ２１５において、ＣＰＵ４０はタイマスタート後３ｓｅｃ以上経過したか否かを判断する。タイマスタート後３ｓｅｃ以上経過しない場合には、ＣＰＵ４０はＳ２１４の処理を繰り返す。タイマスタート後３ｓｅｃ以上経過した場合には、Ｓ２２０において、ＣＰＵ４０はセンサ異常と判断しビデオコントローラ４２に報知する。Ｓ２１４において、Ａ／Ｄポートの入力電圧値が２．３Ｖ以上となった場合には、Ｓ２１６において、ＣＰＵ４０は攪拌押し当て部位３４１が感圧抵抗センサ３０１を離れたことを検知する。次に、Ｓ２１７において、ＣＰＵ４０は既に算出されている平均値Ａと平均値Ｂの差を計算する。そして、Ｓ２１８において、ＣＰＵ４０はこの平均値Ａと平均値Ｂの差をテーブルＮに照合して、トナー残量を検知する。
【００３９】
本実施例では感圧抵抗センサ３０１と分圧抵抗３７との分圧によって入力される電圧が、トナー残量が１００％から０％までの全てにおいて、飽和することなく得られるように分圧抵抗３７の抵抗値を選択している。トナー残量が少ない場合又は所定量以下の場合の検知精度（感度）を上げるために、トナー残量に対する電圧の変化が更に大きくなるように分圧抵抗３７の抵抗値を選択してもよい。その場合、入力される電圧が飽和しないようにトナー残量に応じて分圧抵抗値を切り替えるとよい。以下図面を用いて説明する。図７は、分圧抵抗値の切替えを行う回路図である。ＣＰＵ４０のデジタル出力ＤＯからの信号によりアナログスイッチ３９をオン／オフする。アナログスイッチがオンすると固定抵抗３８が分圧抵抗３７と並列接続され、感圧抵抗センサ３０１との分圧比が変わる。
【００４０】
このように、感圧抵抗センサ３０１が検知している圧力に対応する抵抗値に基づく出力電圧の差を検知してトナー残量を検知することで、トナーの満載状態から空になるまで逐次トナー残量の検知ができる。また、感圧抵抗センサ３０１を用いることで、検知回路が簡素化することができると共に、反応速度が速いため、検知時間の高速化を図ることができる。更に、検知マイラの反りは、高速で回転していてもトナー残量に応じて安定しているため、画像形成動作と同時に行うことが可能である。
【００４１】
本実施例によれば、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することができる。
【実施例３】
【００４２】
実施例１では、基準マイラ３０は可撓性を有しておりトナー２８の抵抗によって反り、感圧抵抗センサ３０１は、基準押し当て部位３００により圧力を及ぼされ始めた時間から攪拌マイラ３４の押し当て部位３４１により圧力が及ぼされ始めた時間を検知している。本実施例では、図８で示すように現像ユニット内に基準マイラ３０の代わりに、剛性を有する材料からなりトナー２８を攪拌する機能も有する基準軸４３を備えている。また、基準軸４３の周方向の先端付近において、容器内の回転軸に垂直な端部壁面を押し当てるための可撓性を有する基準押し当て部位３００を備えている。本実施例では、感圧抵抗センサ３０１は、基準軸４３の基準押し当て部位３００によって圧力が及ぼされ始めた時間から攪拌マイラ３４の押し当て部位３４１によって圧力が及ぼされ始めた時間を検知している。本実施例のフローチャート及び検知特性は、実施例１と同様である。基準軸４３は、高い剛性を有しているため、トナー２８の抵抗によらず一定に回転する。そのため、基準軸４３はトナー残量にかかわらず一定回転するため、基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１に到達するタイミングはトナー残量にかかわらず一定のタイミングとなる。よって、より高精度にトナー残量を検知することができる。
【００４３】
本実施例によれば、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することができる。
【実施例４】
【００４４】
実施例２では、基準マイラ３０は可撓性を有しており、トナー２８の抵抗によって反り、感圧抵抗センサ３０１は、基準押し当て部位３００によって及ぼされる圧力値と攪拌押し当て部位３４１によって及ぼされる圧力値を検知している。そして、これらの圧力値の差に基づくＡ／Ｄポート入力電圧差に基づきトナー残量を検知している。本実施例では、図８で示すように、実施例３と同様に現像ユニット内に基準マイラ３０の代わりに、高い剛体を有する材料からなりトナー２８を攪拌する機能も有する基準軸４３を備えている。現像ユニット内の他の構成は実施例２と同様である。本実施例では、感圧抵抗センサ３０１は、基準軸４３の基準押し当て部位３００によって及ぼされる圧力値と攪拌マイラ３４の攪拌押し当て部位３４１によって及ぼされる圧力値を検知している。本実施例のフローチャート及び検知特性は、実施例２と同様である。基準軸４３は、高い剛性を有しているため、トナー２８の抵抗によらず、一定に回転する。そのため、基準軸４３はトナー残量にかかわらず一定回転するため、基準押し当て部位３００が感圧抵抗センサ３０１に及ぼす圧力値はトナー残量にかかわらず一定となる。よって、より高精度にトナー残量を検知することができる。
【００４５】
本実施例によれば、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することができる。
【実施例５】
【００４６】
実施例１では、感圧抵抗センサ３０１が圧力を検知している時間差でトナー残量を検知しているのに対して、本実施例では、スイッチ素子であるシートスイッチ３１１が圧力を検知している時間の変化でトナー残量を検知する。更にシートスイッチ３１１が圧力を検知していないタイミングで、プロセスカートリッジ５の温度を検知する。プロセスカートリッジ５の温度データは、不図示の冷却ファンの制御等に使用する。この温度を検知する信号ラインとトナー残量の検知する信号ラインを共用することが本実施例の画像形成装置の特徴である。尚、実施例１で説明した図１、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の構成は、本実施例においても適用されるものとする。但し、感圧抵抗センサ３０１はシートスイッチ３１１であるとする。これらは、同形状であり、同じ位置に設置される。本実施例のシートスイッチ３１１は、２層の配線パターンを有し、各層の間の周囲にスペーサを用いて隙間（ギャップ）を形成している。検知面の上面が押されると、上面の配線パターン面が変形し、下面の配線パターンと接触する構成を有している。このような構成で一定以上の圧力が検知面の上面にかかると、圧力の大小にかかわらず抵抗値がほぼ０オームとなり、ほぼ同一の電圧が出力される。また、実施例１と同一の構成は、同一の記号を付して詳しい説明は省略する。
【００４７】
図９は、シートスイッチ３１１の抵抗値の変化を検知する回路図である。シートスイッチ３１１は、トナー２８の圧力を検知してトナー残量を検知し、サーミスタ４１は、プロセスカートリッジ５の温度を検知する。図１０（ａ）は、ＣＰＵ４０のＡ／Ｄポートに入力されるサーミスタ４１と分圧抵抗３７で分圧したＡ／Ｄポート入力電圧（Ｖ）と温度（℃）の関係を示した特性グラフである。白丸の箇所は、温度２２℃を示している。図１０（ｂ）は、基準マイラ３０と攪拌マイラ３４が回転している時のＣＰＵ４０のＡ／Ｄポートへ入力されるＡ／Ｄポート入力電圧（Ｖ）の時間（ｍｓｅｃ）経過の波形である。基準マイラ３０と攪拌マイラ３４がシートスイッチ３１１に圧力を付加していない状態ではＡ／Ｄポート入力電圧は２．５０５Ｖであり、この場合の温度はテーブルＱから２２℃である。図１０（ｃ）は、サーミスタ４１と分圧抵抗３７とで分圧されるＡ／Ｄポート入力電圧（Ｖ）と温度（℃）の特性を表にしたテーブルＱである。テーブルＱは、制御基板８０の記憶部に記憶されている。テーブル数値の間のトナー残量は、既知のトナー残量の線形補間で求める。今の場合、プロセスカートリッジ５の温度は２２℃であり、基準マイラ３０と攪拌マイラ３４の立下りの時間の時間差が５４４ｍｓｅｃであるのでテーブルＴからトナー残量は４０％である。センサオン時間差（ｍｓｅｃ）とトナー残量（％）との関係を示すテーブルは、図３（ｃ）のテーブルＴを参照する。サーミスタ４１の検知結果と温度の関係は、図１０（ｃ）のテーブルＱを参照する。
【００４８】
シートスイッチ３１１が圧力を検知していないタイミングにおいて、ＣＰＵ４０のＡ／Ｄポート入力電圧がサーミスタ４１の検知結果であるため、この値（今の場合、２．５０５Ｖ）に基づいて温度を判断する。基準マイラ３０と攪拌マイラ３４が回転している状態では、基準マイラ３０か攪拌マイラ３４が感圧抵抗センサ３０１に圧力を及ぼし終わったタイミングを検知した後のＡ／Ｄポート入力電圧をモニタすることで、サーミスタ４１の電圧値を検知することができる。但し、立ち上がり閾値及び立ち下がり閾値は、例えば、１．５Ｖと１．８Ｖのようにサーミスタ４１の電圧出力範囲より小さくする必要がある。
【００４９】
［トナー残量検知と温度検知のフローチャート］
図１１は、本実施例のフローチャートである。まず、Ｓ５０１においてＣＰＵ４０は基準マイラ３０、攪拌マイラ３４を回転させる。Ｓ５０２において、ＣＰＵ４０はタイマをスタートしＡ／Ｄポート入力電圧のモニタを開始する。ＣＰＵ４０はシートスイッチ３１１に圧力がかかっていないＡ／Ｄポート入力電圧の初期値（温度の検知に使用）を検知するために、Ｓ５０３において１．５Ｖ以上となる時間が０．５ｓｅｃ以上継続しているかどうかを判断する。ＣＰＵ４０は継続したと判断した場合は、Ｓ５０４において０．５ｓｅｃ間の平均値を記憶し、Ｓ５０５においてテーブルＱと照合してプロセスカートリッジ５の温度を検知する。このように、本実施例ではシートスイッチ３１１に圧力がかかっていない状態でサーミスタ４１を用いて温度を検知する。Ｓ５０３において、１．５Ｖ以上となる時間が０．５ｓｅｃ以上継続しないとＣＰＵ４０が判断した場合には、Ｓ５１７において３．０ｓｅｃ以上経過したか否か判断する。ＣＰＵ４０は３．０ｓｅｃ経過しないと判断した場合は、Ｓ５０３に戻る。また、ＣＰＵ４０は３．０ｓｅｃ以上経過したと判断した場合には、Ｓ５２０においてサーミスタ異常と判断しビデオコントローラ４２へ報知する。
【００５０】
以降のＳ５０６〜Ｓ５１６までのステップは、実施例１の図４のフローチャートのＳ１０２〜Ｓ１１４までのステップとほぼ同一であるため、相違する箇所のみを述べる。Ｓ５０７とＳ５１２において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポート入力電圧が１．０Ｖ以下か否かを判断し、Ｓ５０９においてＡ／Ｄポート入力電圧が１．３Ｖ以上か否かを判断している。一方、実施例１では１．０Ｖ、１．３Ｖがそれぞれ２．０Ｖ、２．３Ｖであった（図４のＳ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１０５参照）。これは、実施例１では感圧抵抗センサ３０１を使用したが、本実施例ではシートスイッチ３１１を使用したためである。一定以上の圧力がシートスイッチ３１１の検知面の上面にかかると、圧力の大小にかかわらず抵抗値がほぼ０オームとなり、ほぼ同一の電圧、今の場合１．０Ｖが出力されるからである。また、Ｓ５０９において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートの入力電圧値が１．３Ｖ以上にならないと判断した場合には、Ｓ５１８においてタイマが３．０ｓｅｃ以上経過したかを判断する。ＣＰＵ４０が３．０ｓｅｃ以上経過していないと判断した場合にはＳ５０９に戻る。ＣＰＵ４０が３．０ｓｅｃ以上経過したと判断した場合には、Ｓ５２１においてＣＰＵ４０はセンサ異常と判断しビデオコントローラ４２に報知する。更に、Ｓ５１２において、ＣＰＵ４０はＡ／Ｄポートの入力電圧値が１．０Ｖ以上にならない場合には、Ｓ５１９においてタイマが３．０ｓｅｃ以上経過したかを判断する。ＣＰＵ４０が３．０ｓｅｃ以上経過していないと判断した場合にはＳ５１２に戻る。ＣＰＵ４０が３．０ｓｅｃ以上経過していると判断した場合には、Ｓ５２１においてＣＰＵ４０はセンサ異常と判断しビデオコントローラ４２に報知する。
【００５１】
本実施例においても、実施例１と同様のトナー残量の検知精度が得られる。また、上記したシートスイッチ３１１の代わりに感圧抵抗センサ３０１を用いた場合でも、基準マイラ３０、攪拌マイラ３４が感圧抵抗センサ３０１に圧力を及ぼしていないタイミングで温度を検知することができる。本実施例では、プロセスカートリッジ５の温度を検知する信号ラインとシートスイッチ３１１の信号ラインを共通にできるので、それぞれを別の信号ラインとする構成と比較した場合に以下の効果がある。まず、信号ラインの本数を２本削減することができるので電線とコネクタが削減できる。更にＣＰＵのＡ／Ｄ入力ポートも削減できる。よって、コストが安くできる。本実施例においては、温度検知としてサーミスタ４１を用いた。本実施例で使用したサーミスタは、温度の上昇に対して抵抗値が減少するタイプのものであるが、温度の上昇に対して抵抗値が増大するタイプのサーミスタでも適用可能である。更に、実施例３、４と同様に基準マイラ３０の代わりに剛性を有する基準軸４３を使用してもよい。
【００５２】
本実施例によれば、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することができる。
【００５３】
［その他の実施例］
実施例１〜実施例５においては、基準電位の信号ラインを単独で備える形態を説明した。しかしながらプロセスカートリッジ５と、本体１０１の基準となる電位は、同電位となるように接続されているので、その基準電位となる信号ラインと感圧抵抗センサ３０１やシートスイッチ３１１の基準電位は、共通にすることもできる。そうすることによって、信号ラインを１本削減することできるので電線とコネクタが削減できコストが安くできる。また、実施例１〜実施例５においては、圧力を電圧に変換する例を挙げた。しかしながら、その他の電流、抵抗値、周波数に変換する圧力センサでも代用可能である。更に実施例１〜実施例５においては、理解し易いように１回の検知でテーブルを参照しているが、複数回のデータを平均化した後に、それぞれのテーブルを参照するような制御にすると、更に検知精度をあげることが期待できる。また、実施例１〜実施例５においては、現像ユニットが一体構成の例を挙げた。しかし、現像ローラとトナー容器が別体となった補給系のトナー容器においても、トナー容器の内部に圧力センサと検知マイラを設けることにより、本発明が適用可能である。
【００５４】
本実施例によれば、トナーが満載状態から空になるまで逐次トナーの残量を検知でき、かつ高速で攪拌部材が動作しているときでも、トナーの残量を精度良く検知することができる。
【符号の説明】
【００５５】
３０      基準マイラ
３４      攪拌マイラ
３００    基準押し当て部位
３０１    感圧抵抗センサ
３４１    攪拌押し当て部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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